内容正文:
4.1被动运输
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医疗操作中需要用到液体的地方很多都会用到质量分数为0.9%的氯化钠溶液。该浓度的氯化钠溶液不仅可用作补液以及其他医疗途径,而且也常用作体外活组织、细胞的培养。
在质量分数大于0.9%的氯化钠溶液中,红细胞会皱缩;在质量分数小于0.9%的氯化钠溶液中,红细胞会吸水膨胀,甚至会涨破!
为什么会出现这种现象呢?
分子或离子自发地从相对含量高处向相对含量低处运动,直至均匀分布的现象,称为扩散。
(此后分子或离子继续运动,以维持平衡的状态)
一、扩散
自然界中组成液体和气体的分子都在永不停息地做无规则运动,这种运动:称布朗运动;这种运动的剧烈程度随流体的温度升高而增加
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蒸馏水
玻璃纸
1mol/L的蔗糖溶液
在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上一层玻璃纸,往漏斗内注入蔗糖溶液,然后将漏斗浸入盛有清水的烧杯中,使漏斗管内外的液面高度相等。
玻璃纸(又叫赛璐玢)是一种半透膜,水分子可以自由透过,而蔗糖分子则不能。
(半透膜是一类具有一定大小孔径,水等小分子和离子可以自由通过,而大分子无法通过的多孔性薄膜。)
一段时间后,会出现什么现象呢?
Q1:漏斗管内的液面到底为什么会升高?
溶质分子对溶剂分子的吸引力,称为渗透压
水分子或其他溶剂分子通过半透膜扩散的现象,称作渗透作用
二、渗透作用
引出渗透作用的概念!发生渗透作用的原因!分析渗透方向!
1.渗透作用指水(溶剂分子)通过半透膜的现象。水分子从相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。
2.这里的浓度是指物质的量浓度,浓度高低取决于单位体积的微粒数目。
3.当半透膜两侧水分子一样多时,渗透作用即停止。
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蒸馏水
玻璃纸
1mol/L的蔗糖溶液
在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上一层玻璃纸,往漏斗内注入蔗糖溶液,然后将漏斗浸入盛有清水的烧杯中,使漏斗管内外的液面高度相等。
玻璃纸(又叫赛璐玢)是一种半透膜,水分子可以自由透过,而蔗糖分子则不能。
(半透膜是一类具有一定大小孔径,水等小分子和离子可以自由通过,而大分子无法通过的多孔性薄膜。)
Q2:如果漏斗管足够长,管内的液面会无限升高吗?为什么?
二、渗透作用
Q3:液面停止升高后,漏斗内的浓度与烧杯内的浓度一样吗?
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蒸馏水
玻璃纸
1mol/L的蔗糖溶液
在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上一层玻璃纸,往漏斗内注入蔗糖溶液,然后将漏斗浸入盛有清水的烧杯中,使漏斗管内外的液面高度相等。
玻璃纸(又叫赛璐玢)是一种半透膜,水分子可以自由透过,而蔗糖分子则不能。
(半透膜是一类具有一定大小孔径,水等小分子和离子可以自由通过,而大分子无法通过的多孔性薄膜。)
Q4:如果用一层纱布代替玻璃纸,还会出现原来的现象吗?
二、渗透作用
Q5:如果烧杯中不是清水,而是同样浓度的蔗糖溶液,结果会怎样呢?
引出渗透发生的条件!
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渗透:
渗透方向:
水分子从分子数相对较多的一侧向分子数相对较少的一侧渗透(即:溶液浓度低的一侧向溶液浓度高的一侧渗透)
发生条件:
②具有一层半透膜
①膜两侧溶液浓度不相等,即存在浓度差!
水分子或其他溶剂分子通过半透膜扩散的现象,称作渗透作用
二、渗透作用
蒸馏水
玻璃纸
1mol/L的蔗糖溶液
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水分子通过细胞膜进入红细胞也是同样的原理吗?
二、渗透作用
1.血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗?这些有机物相当于渗透装置中的什么物质?
讨论:
2.红细胞的细胞膜是否相当于一层半透膜?
水通过渗透作用进出红细胞
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二、渗透作用
3.当外界溶液的浓度低时,红细胞一定会吸水胀破吗?
讨论:
4.红细胞吸水或吸水取决于什么条件?
水是如何进出植物细胞的呢?植物细胞是否符合渗透作用的两个条件?
对于水分子来说,植物细胞壁具有全透性;即:水分子可以自由地通过细胞壁,细胞壁的作用主要是保护和支持细胞,伸缩性比较小。
由于细胞壁的保护,植物细胞在并不会因为过度吸水而涨破。
电镜下观察多个纤维素分子集结成束,纵横交错构成植物细胞壁。
植物细胞结构:
二、渗透作用
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细胞膜
液泡膜
细胞质
原生质层
(是否相当于一层半透膜?)
细胞壁
成熟的植物细胞由于中央液泡占据了细胞的大部分空间,将细胞质挤成一薄层,所以成熟植物细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。
细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。
除了丰富的水之外,液泡内的细胞液中还含有无机盐离子、糖类、氨基酸等多种溶质,这也使得细胞液的渗透压较高,使植物细胞能够从细胞外吸水而保持充盈状态,因此产生的原生质体对细胞壁的侧压力,使柔软的植物组织得到了支撑。
细胞壁的保护作用体现在防止细胞因吸水过多而破裂以及将一些病原微生物阻挡在细胞外等方面;细胞壁的支持作用主要得益于大量的纤维素分子通过氢键联结成微纤维,后者又与其他多聚体相结合,形成强大的机械支撑,维持了细胞形态,